[实用新型]一种光纤干涉仪区域防入侵系统降低出入口虚警率的系统

说明书

技术领域

本实用新型是一种光纤干涉仪区域防入侵系统降低出入口虚警率的系统，涉及机械振动的测量、冲击的测量和管道系统技术领域。

背景技术

区域的安全防范一直以来都是一个重要的问题，诸如军事基地、机场、军械库、油库、油气管道场站和住宅小区等，对这些区域的有效防护至关重要。

目前主要的区域入侵防范技术有基于电的和基于光的两大类；

基于电的技术主要有高压电网技术、泄漏电缆技术等。在某些重要区域边界上设置了高压电网，能在一定程度上对入侵者形成威慑，但高压电网存在安全性差、不具备联动报警功能；使用辐射电磁场的泄漏电缆进行入侵探测时，容易受到雷电等强电磁环境干扰而增加系统误报。

基于光的技术主要有红外线对射报警技术、摄像头监视技术、光纤成像入侵探测技术和光纤传感的入侵探测技术等。其中红外对射报警技术中红外激光束难以准确对准受光器的微小靶心，尤其在雨天和雾霾天气时，会因雨水、雾霾的折射使激光束传播方向产生偏差，晴朗天气时如有落叶、小动物等障碍物阻挡对射途径时就会引发系统报警，而且因不具备一定的隐蔽性使得入侵者极易绕开对射路径，造成报警器失效；对布设方式的要求也较高，一般仅适用于短距离的平坦区域。

摄像头监视技术是目前采用的较多的一种入侵监测模式，摄像头监视由于具有较窄的视野特别是在摄像头侧后面的盲区常常被攀越，而且摄像头监视也常常受到天气的影响而失效。光纤成像入侵探测技术是基于光波在多模光纤中由于不同传输模式之间的干涉形成散斑，散斑图像随外界扰动发生变化，该方式容易受到环境影响形成误报。

光纤传感的入侵探测技术有测量光纤的微弯损耗的，该方法灵敏度低，不适合于动态事件的检测。

光纤传感的入侵探测技术中也有一部分是基于干涉检测原理的，如，中国石油天然气集团公司和中国石油天然气管道局的“光纤安全预警装置”(ZL200620124262.X)实用新型专利。目前的干涉技术方案均为单一干涉仪和单一防线，这些方案同样容易受到环境影响，把环境导致的一些假入侵信号误认为入侵而产生虚警，特别是防入侵系统的出入口，就会产生很大的虚警率。

实用新型内容

本实用新型的目的是设计一种受环境影响小、虚警率低的基于光纤干涉仪区域防入侵系统降低出入口虚警率的系统。

鉴于上述几类安防技术存在的虚警率高、易受环境因素影响等问题，基于光纤干涉技术的区域防入侵系统结合扰动事件的时间、空间特征有针对性的进行了克服。

提高光纤振动传感灵敏度的区域防入侵系统的改进是通过增加干涉仪两传感臂的空间距离提高干涉仪对振动信号的感应灵敏度。

区域防入侵系统通过将保护区域边界细分为多个防区实现了入侵事件的准确定位，同时在保护区域边界设置多道防线，根据不同纵深防线探测到的信号情况，能够准确区分入侵事件和随机扰动事件，有效降低非入侵事件导致的系统虚警。

区域防入侵系统结构上可分为主机设备、传输光路、光路适配器和干涉仪光路。当干涉仪光路探测到有扰动信号出现时，触发系统进入警戒状态，如果继续有扰动信号出现并且其特征符合入侵行为特征模式，系统产生报警。

基于光纤干涉仪的区域防入侵系统光纤干涉仪的构成如图11所示，按常规的办法，在保护区域的外围设置多个防区，并对保护区域形成至少一个完整的包围，多个防区经过串联或者并联同样构成对保护区域的一个完整包围；在每一个防区内，都有平行于边界的防线，该防线在纵深上有间隔隔开，防线由一路光纤干涉仪组成；本实用新型是在出入口再单独配置防区，并对保护区域形成至少一个完整的包围；在防区内，有平行于边界或围于出入口门上的防线，平行于边界防线在纵深上有间隔隔开，防线由一路光纤干涉仪2组成；接光源模块(15)的传输光路I(16)接首端的光路适配器(17)，光路适配器(17)分束后分成n路，分别对应于n个防区及出入口防区防线的光纤干涉仪传感臂I(4)、光纤干涉仪的传感臂II(5)；各防线围绕保护区域一周后经过传输光路II(18)再次进入适配器(17)，经过传输光路I(16)后转换为电信号进行处理。

系统的光源模块15发出的光经过传输光路I 16到达光路适配器17，经过光路适配器17分束后分成n路，分别对应于n个防区；各防区内防线光路为光纤干涉仪2，光信号经过各防区内光纤干涉仪2后传回，前面防区内形成的信号光在经过后续的防区时仅为传输，围绕保护区域一周后经过传输光路II 18再次进入适配器17，经过传输光路I 16后转换为电信号进行处理。